Главная – Журналы – Поиск по журналам

Физико - химическими методами изучены образцы каолинов пяти крупных месторождений. Предложена новая интерпретация узких парамагнитных сигналов в области g ~ 2, которые приписаны кислородным дырочным центрам в дефектных и регулярных позициях гидроксилов. В ряде образцов обнаружено ферромагнитное упорядочение ионов железа в слоистых примесных минералах, особенно после окислительного обжига при 800–900 K, которое сопровождается сильным снижением белизны. Предложено эмпирическое линейное уравнение связи между "поглощением" света (функцией 1–R) в каолинах после обжига на воздухе при 1300 K и содержанием примесей: титана (коэффициент 0.5) и железа в ферро- (50) и парамагнитной формах (1). Разделение на фракции не только дало новую информацию о каолинах, но и показало возможность повышения эффективности их очистки последующей магнитной сепарацией. Приведены количественные оценки распределения различных форм железа, которые определяют пути переработки каолинов и возможности их использования.

Методами количественной спектроскопии ЯМР ¹Н и ¹³С исследованы препараты диоксанлигнина сосны и лигнинов, полученных различными способами щелочной делигнификации древесины сосны: натронным (процесс I), натронным с добавкой элементной серы (процесс II), натронным с добавкой катализатора делигнификации – динатриевой соли 1,4 - дигидро - 9,10 - дигидроксиантрацена (ДДА) (процесс III). На основании количественных данных о содержании в макромолекуле лигнинов I – III функциональных групп, структурообразующих фрагментов и связей установлено, что в случае I делигнификация происходит в одинаковой мере за счет расщепления -O-4, -O-4, 4-O-5 простых эфирных связей, а также сложноэфирных связей и — С — С — связей боковых цепей. В случае II делигнификация происходит в большей степени за счет расщепления -O-4 и -O-4 связей и в меньшей – за счет 4-O-5, сложноэфирных и — С — С — связей боковых цепей. Добавка катализатора ДДА способствует ускорению расщепления -O-4, -O-4 и — С — С— связей боковых цепей. Установлено, что реакции вторичной конденсации фрагментов лигнинов не составляют конкуренции реакциям делигнификации на основной стадии процесса. В процессах I – III не происходит деметоксилирования (деметилирования) высокомолекулярной части лигнина.

Разработана концепция использования рассолов хлоридного кальциевого типа, имеющих широкое распространение как в России, так и за ее пределами. На примере рассолов месторождений Иркутской области (с минерализацией до 500 г/л по сумме солей) показаны широкие возможности получения соединений лития, кальция и магния, а также брома и бромпродуктов. Применение рассолов хлоридного кальциевого типа – своеобразной “жидкой руды” – может внести большой вклад в развитие отечественной сырьевой базы литиевого и бромного производств, а также производства магниевых и кальциевых продуктов.

Изучен генезис железосодержащих катализаторов на основе различных рудных минералов при механохимической обработке в мельнице - активаторе центробежно - планетарного типа. Установлены особенности изменения дисперсности, показателей кристаллической структуры и фазового состава минералов в зависимости от интенсивности механического воздействия и добавок серы и воды. Показано, что активация рудных минералов в присутствии добавок воды и серы позволяет получать дисперсные катализаторы, которые проявляют высокую каталитическую активность при гидрогенизации угля в жидкие продукты.

Рассмотрены направления вторичного использования твердых материалов на основе карбида вольфрама, перспективные для применения в современных условиях на малых предприятиях. Изложена технология гидрохимического передела отходов в вольфрамовую кислоту. Проанализированы эффективные методы механического разрушения твердых материалов с помощью интенсивных планетарных мельниц и получения порошков различной дисперсности. Грубодисперсные порошки с размерами частиц 1.50 – 0.20 мм используются для создания твердых покрытий с помощью индукционного наплавления, из таких порошков могут быть получены прутковые материалы для газовой наплавки твердых покрытий на рабочие органы сельскохозяйственной и горной техники, порошки применяются также для упрочнения нижних частей отливок из металла. Порошки с размерами частиц менее 60 мкм можно повторно использовать в производстве твердосплавных изделий, а с размерами частиц менее 20 мкм – в составе электроэрозионных материалов. Ультрадисперсные порошки с размерами частиц около 1 мкм эффективны для дисперсного упрочнения отливок металлов и сплавов.

Сопоставлены перспективы применения антрахинона и его заменителей в качестве катализаторов делигнификации древесины в отечественной целлюлозно - бумажной промышленности. Найдены условия безавтоклавного получения 1,4,4,9 - тетрагидроантрахинона на основе нафтохинонсодержащих отходов производства фталевого ангидрида. Показана возможность использования выделенного из отходов 1,4 - нафтохинона с высоким содержанием органических кислот.

Для очистки сильнозагрязненных и минерализованных сточных вод разработан и испытан эффективный сорбент с широким диапазоном возможностей, полученный путем модификации природного монтмориллонита (ММ) гидроксосоединениями железа. Ультразвуковая обработка суспензии ММ в растворе FeCl3 приводит к образованию ультрадисперсных образцов, способных сорбировать на своей поверхности 90 – 120 ммоль/100 г ассоциированных анионных красителей прямого чисто-голубого (ПЧГ) и прямого алого (ПА). Дегидратирование Fe - MM, полученного путем замещения обменных катионов исходного минерала олигомерными гидроксоаквакомплексами железа (III), позволяет за счет фиксирования межслоевых промежутков получить образцы с развитой структурой микропор, способные адсорбировать как анионные, так и катионные красители. Сопоставительный анализ электронных спектров суспензий Fe - MM и сорбированного на них ПЧГ позволяет сделать вывод о характере взаимодействия молекул красителя с активными функциональными группировками модифицированного соединениями железа природного монтмориллонита.

Из энергетических зол от сжигания бурых ирша - бородинских и каменных кузнецких углей впервые выделены магнитные микросферы постоянного состава с использованием магнитной сепарации и разделения в гидродинамическом режиме. Методами сканирующей электронной микроскопии, химического анализа и мессбауэровской спектроскопии изучены морфология и состав узких фракций магнитных микросфер. Установлена зависимость морфологии глобул от модуля основности магнитных микросфер. Показано, что магнитные микросферы состоят из кристаллической фазы на основе твердого раствора Fe₃O₄ – Mg, Mn-феррита, -Fe₂O₃ и стеклофазы различного состава. Исследованы каталитические свойства магнитных микросфер в реакциях глубокого окисления и окислительной конденсации метана. Показано, что их каталитическая активность в окислительном превращении метана определяется фазами оксидов железа.

Показано, что эффективность катализаторов процесса Клауса для извлечения серы из кислых газов нефте- и газоочистки, отходящих газов предприятий цветной металлургии определяется активностью в реакциях Клауса и гидролиза COS, CS₂, в том числе в присутствии кислорода в реакционной смеси; устойчивостью к дезактивации, обусловленной образованием поверхностных сульфатов. Установлено, что введение добавок V и Mg при соотношении Mg/V ~ 2 и массовой доле V, равной 1 %, в титаноксидный катализатор Ti – Сa позволяет получить новый полифункциональный катализатор процесса Клауса, характеризующийся высокими защитными свойствами и повышенной устойчивостью к дезактивации в реакциях Клауса и гидролиза COS в присутствии кислорода. Это делает возможным использование катализатора V – Mg – Ti – Ca для эффективного извлечения серы из технологических газов, содержащих значительные количества кислорода, например из отходящих газов предприятий цветной металлургии.

Рассмотрен состав руд карбонатитовых комплексов Вуориярви и Салланлатвы. Путем обогащения из указанных руд выделяются редкометалльные концентраты – пирохлоровый, гатчеттолитовый, пирохлор - луешитовый, перовскитовый, бадделеитовый и др. Первые три из них характеризуются более высоким содержанием ниобия и тантала по сравнению с производимым в настоящее время АО “Севредмет” лопаритовым концентратом. Перовскитовый концентрат из рудных пироксенитов массива Вуориярви содержит меньше тория (0.04 % ThO₂) по сравнению с аналогичным концентратом из руд Африканды, и его использование в промышленном масштабе не имеет ограничений по радиационному фактору. Рассмотрены возможные пути переработки редкометалльных концентратов методами пиро- и гидрометаллургии. Сформулированы предложения по организации обогатительно-металлургического комплекса, позволяющего не только вовлечь в промышленную переработку все основные минералы руд карбонатитовых комплексов, но и утилизировать часть отходов производства, повысить экологическую безопасность и обеспечить производство конкурентоспособной продукции.